第一作者：Ryo Noguchi
通訊作者：Takeshi Kondo、T. Sasagawa
通訊單位：東京大學、東京工業大學
研究亮點：
發現準一維β-Bi4I4中存在弱拓撲絕緣態
過去十年，拓撲材料的重大突破都基于Z2型拓撲絕緣體的發現，后者是一類內部絕緣，表面導電的材料。在三維空間，拓撲絕緣體分為強/弱拓撲絕緣體，且實驗很快證實了對強拓撲絕緣體的理論預測。
相比之下，弱拓撲絕緣體（WTI）尚未被實驗證實，因為拓撲表面態只出現在特定側端面上，一般情況下無法在實際的三維晶體中檢測。
有鑒于此，東京大學Takeshi Kondo和東京工業大學T. Sasagawa團隊及其合作者從實驗上證明了β-Bi4I4中存在WTI態。
激光角分辨光電子能譜儀測得的α-和β-Bi4I4能帶結構
特別之處在于，該晶體具有明顯自然劈裂的上端面和側端面——通過范德華力堆疊，這對實驗上實現WTI態十分有利。
作者在側端面（100晶面）發現準一維狄拉克拓撲表面態——WTI態的決定性特征，而上端面（001晶面）不具有拓撲表面態。作者同時發現，接近室溫下，β至α的晶相轉變驅動了拓撲相變——從非平凡WTI至普通絕緣體。
上述弱拓撲相可看做三維方向上堆積的量子自旋霍爾絕緣體，將為受益于高度定向、密集自旋電流的技術打下基礎。
Noguchi R, Takahashi T, Kuroda K, et al. A weak topologicalinsulator state in quasi-one-dimensional bismuth iodide. Nature, 2019.
DOI: 10.1038/s41586-019-0927-7
https://www.nature.com/articles/s41586-019-0927-7#auth-22
